Ficha de Física e Química A — O Som como Onda de Pressão (11.º Ano)
Ficha de Física e Química A para o 11.º ano sobre o som como onda de pressão: propagação em meios materiais, velocidade no ar/água/aço, faixa audível, infrassons e ultrassons, leitura gráfica e decibéis — 12 exercícios com soluções.
O que inclui esta ficha
- Som: onda mecânica longitudinal de pressão (compressões e rarefações)
- Velocidades: ar ≈ 340 m/s · água ≈ 1 480 m/s · aço ≈ 5 000 m/s · vácuo: nada
- v = λ·f aplicada (trovão-relâmpago, λ do som no ar)
- Faixa audível 20 Hz–20 kHz · infrassons e ultrassons com aplicações
- Gráfico do som: amplitude → intensidade (dB), período → tom
- Sinal elétrico: microfone e osciloscópio (das AE)
- Experimento de Boyle (1660): o som precisa de meio
- 12 exercícios de tipo diversificado, com soluções completas
Competências que desenvolve: Relacionar velocidade, meio e temperatura, aplicar v = λ·f com ordens de grandeza, interpretar sinais gráficos de som e ligar fenómenos quotidianos (trovão, ecografia) às leis — raciocínio e representações.
Conteúdo programático: Organizador «Ondas e eletromagnetismo» (AE do 11.º ano) — domínio «Sinais e ondas»: o som como onda de pressão, velocidade de propagação, periodicidades espacial e temporal e descrição gráfica de sinais sonoros (com apoio das atividades laboratoriais 18 e 19).
Porque isto importa
O som é o caso prático da ondulatória: é onde a fórmula v = λ·f vira distância (trovão), temperatura e biologia (faixa audível). As AE pedem explicitamente identificar o som como onda de pressão e a leitura de características via sinais elétricos — os exercícios 7 e 10 preparam exatamente a Atividade Laboratorial 19 (sinais sonoros no osciloscópio), e o 3/9 (trovão) é o problema clássico de exame. O erro conceitual que esta ficha mata é «o som viaja sozinho»: sem meio, nada — Boyle já o demonstrou em 1660, e é disto que o exercício 12 faz a pergunta que costuma sair em contexto histórico.
Erros comuns
- Confundir onda longitudinal com «onda que vai em linha reta» — o critério é a oscilação ser paralela.
- Achar que o som se propaga no vácuo (o sino move-se, mas não se ouve).
- Trocar amplitude (volume) com frequência (tom).
- Esquecer que f não muda ao mudar de meio — só λ.
Como usar esta ficha
Imprime a ficha e resolve os exercícios sem consultar as soluções. Só depois de terminar compara as respostas com as soluções da página 4 — é nessa comparação que se identifica o que ainda precisa de revisão. Se um exercício ficar errado, vale a pena voltar à matéria correspondente antes de avançar.